-
Die
Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem mindestens
eine Öffnung aufweisenden Gehäuse und mindestens
einem im Gehäuse angeordneten Kontaktpaar, wobei die Kontakte
des Kontaktpaares zum Öffnen und Schließen eines
Stromkreises relativ zueinander beweglich sind.
-
Zur
Energieverteilung in Spannungsnetzen angeordnete elektromechanische
Schaltgeräte begrenzen oder öffnen den Stromfluss
im Netz. Zur Begrenzung des Stromflusses werden die zu einem Kontaktpaar
angeordneten metallischen Kontakte voneinander getrennt, wobei ein
Lichtbogen zwischen den beiden Kontakten erzeugt wird, der eine Brennspannung
in der Größenordnung der treibenden Spannung im
Netz aufweist. Durch das Abbrennen von Oberflächenpartikeln
von den Kontaktoberflächen entsteht ein heißes
ionisiertes Gas, welches aufgrund der Temperaturerhöhung
expandiert und somit benachbarte Gasschichten und Oberflächen mit
aufheizt. Durch die Expansion des heißen Schaltgases besteht
die Gefahr der Beschädigung des Schaltergehäuses
durch Überhöhung des Innendruckes und bei Abströmung
des heißen Schaltgases aus dem Gehäuse die Gefahr
der übermäßigen Aufheizung von in der
unmittelbaren Umgebung des Leistungsschalters befindlichen Anlagen
oder der Gesundheitsgefährdung von sich in der Umgebung des
Leistungsschalters aufhaltenden Personen. Ebenfalls ergibt sich
durch den Ionengehalt des Gases die Gefahr einer Kurzschlussbildung
zwischen umgebenden stromführenden Teilen in einer Schaltanlage.
-
Zur
Abkühlung der Schaltgase und damit zur Deionisierung der
Schaltgase werden üblicherweise ein- oder mehrlagige metalli sche
Gitter aus Drahtgeflechten oder Lochblechen sowie Stapel aus auf
Abstand gehaltenen Blechen eingesetzt. Die Bleche bestehen dabei
meist aus Stahl oder Kupfer beziehungsweise aus dementsprechenden
Legierungen. Durch den Einsatz der verwendeten Metallbleche oder
-geflechte wird erreicht, dass das an den Oberflächen der
Bleche anliegende Gas seine Wärme an die Bleche abgibt.
Zu diesem Zweck müssen die Bleche eine gute Wärmeleitfähigkeit
und einen hohen Schmelzpunkt aufweisen. Kupfer weist eine gute Wärmeleitfähigkeit,
aber einen geringen Schmelzpunkt auf. Stahl weist eine nur geringe
Wärmeleitfähigkeit, aber dafür einen
hohen Schmelzpunkt auf. Das heißt, keiner der beiden üblicherweise
verwendeten Werkstoffe kann optimal mit dem abzukühlenden
Schaltgas zusammenwirken. Des Weiteren ist es für eine
effektive Wärmeübertragung vom Schaltgas auf die
Bleche notwendig, dass die Bleche mit einer großen Oberfläche
im Kontakt mit dem heißen Schaltgas sind. Der Strömungswiderstand
an beziehungsweise zwischen den Blechen soll dabei zum Zweck einer
zügigen Gasableitung gering sein.
-
Dadurch,
dass dem heißen Schaltgas Wärmeenergie durch die
Lochbleche oder metallischen Gitter entzogen wird, sinkt die Temperatur
der Schaltgase ab, wodurch sich die Energie der Teilchen der Schaltgase
verringert und das Schaltgas deionisiert wird.
-
Eine
derartige beschriebene Anordnung von Bauteilen zum Wärmeentzug
aus Schaltgasen ist in den 1 bis 2 dargestellt.
-
In 1 ist
in Explosionsdarstellung gezeigt, wie ein herkömmlicher
zur Abkühlung von Schaltgasen geeigneter Leistungsschalter
aufgebaut ist. Dieser Leistungsschalter weist Löschbleche 30 auf,
die zueinander parallel und zu einem Lochblech 40 senkrecht
verlaufend angeordnet sind. Die Löschbleche 30 liegen
dabei nicht direkt am Lochblech 40 an, sondern sind zu
diesem beabstandet positioniert oder elektrisch isoliert, so dass
kein Stromfluss zwischen den Löschblechen 30 und
dem Lochblech 40 realisiert werden kann. Beabstandet zum
Lochblech 40 befindet sich ein Sieb 50, an welchen
ein Öffnungen 11 aufweisender Deckel 16 anliegt.
Ein solches Sieb kann auch als metallisches Gitter ausgeformt sein. Vorder-
und Rückwände 13 sowie Seitenwände 14 und
Abdeckplatten 15 bilden das Gehäuse 10 des Leistungsschalters.
-
Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich ist, können
sich im Leistungsschalter 1 in dessen Schaltraum 12 erzeugten
Schaltgase zwischen den Löschblechen 30 ausbreiten
und durch im Lochblech 40 vorgesehene Öffnungen
in den Bereich zwischen dem Lochblech 40 und dem Sieb 50 gelangen.
Von dort strömen die Schaltgase durch das metallische Sieb 50 und
die Öffnungen 11 im Deckel 16 in die Umgebung
des Leistungsschalters. Durch die Kontaktierung des Schaltgases
mit den Oberflächen des Lochbleches, des Siebes und des
Deckels wird dem Schaltgas Wärmeenergie entzogen und das
Gas demzufolge deionisiert. Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen
zur Gasabkühlung ist nachteilig, dass eine Vielzahl von
unterschiedlichen Bauelementen hergestellt und in einen Leistungsschalter montiert
werden muss. Der Aufwand für die Herstellung und Montage
dieser Bauelemente wirkt sich ungünstig auf den Herstellungspreis
des Leistungsschalters aus.
-
Aus
der
EP 1 229 609 A1 ist
eine Kabel-Steckverbindung bekannt, in die ein metallisches Schaumteil
integriert ist. Das metallische Schaumteil ist dabei in der einen,
aufnehmenden Hälfte der Steckverbindung in Anlage an ein
stromführendes Teil der Steckverbindungshälfte
angeordnet. Bei geschlossener Steckverbindung ist es ebenfalls in
Kontakt mit einem stromführenden Teil der einzusteckenden
Hälfte der Steckverbindung. Das heißt, mit dem metallischen
Schaumteil wird ein Stromfluss von der einzusteckenden Hälfte
der Steckverbindung in die aufnehmende Hälfte der Steckverbindung
realisiert. Insbesondere dient das metallische Schaumteil dazu,
beim Herausziehen des stromführenden Teils der einzusteckenden
Steckverbindungshälfte aus der aufnehmenden Steckverbindungshälfte
so lange wie möglich einen Stromfluss zwischen den beiden Steckverbindungshälften
zu realisieren, so dass eine Lichtbogenbildung zwischen den beiden
Steckverbindungshälften vermieden wird.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen offenen Leistungsschalter
mit einem einfachen und kostengünstigen konstruktiven Aufbau
zur Verfügung zu stellen, mit dem sich zuverlässig
eine Gefahr der Beschädigung des Leistungsschalters und
ihn umgebender Bauteile und die Gefährdung von Personen
vermeiden lässt.
-
Die
Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 beanspruchten Leistungsschalter
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
-
Es
wird ein Leistungsschalter mit einem mindestens eine Öffnung
aufweisenden Gehäuse und mindestens einem im Gehäuse
angeordneten Kontaktpaar zur Verfügung gestellt, bei dem
die Kontakte des Kontaktpaares zum Öffnen und Schließen
eines Stromkreises relativ zueinander beweglich sind, wobei zwischen
wenigstens einem der Kontaktpaare und wenigstens einer Gehäuseöffnung
ein von den Stromführungsteilen des Leistungsschalters
elektrisch isolierter offenporiger Metallschaum an geordnet ist.
Die Kontakte des Kontaktpaares sind dabei vorteilhafterweise derart
angeordnet, dass einer der Kontakte ein Festkontakt ist und der
andere Kontakt ein beweglicher Kontakt ist. Neben der Öffnung
im Gehäuse, die weitgehend durch den offenporigen Metallschaum
abgedichtet ist, kann das Gehäuse noch weitere Öffnungen
aufweisen. Das Gehäuse beziehungsweise der gesamte Innenraum
des Leistungsschalters sollte aber derart ausgestaltet sein, dass
der größte Anteil der entstehenden Schaltgase aus
dem Schaltraum, in dem der Lichtbogen entsteht, durch den Metallschaum
aus dem Innenraum des Leistungsschalters in dessen Umgebung herausgeleitet
wird. Die weiteren Öffnungen im Gehäuse des Leistungsschalters
können zum Beispiel zur Kabeldurchführung oder
zur anderweitigen Belüftung oder zu Montagezwecken angeordnet
sein.
-
Bei
der Öffnung der Kontakte entsteht zwischen diesen ein Lichtbogen,
der das Abschmelzen von Oberflächenpartikeln von den Kontakten
bewirkt. Die abgeschmolzenen Oberflächenpartikel bilden
zusammen mit erhitzter Luft aus der Umgebung des Lichtbogens eine
Schaltgaswolke, deren Volumen sich durch die Erwärmung
ausbreitet. Der Metallschaum ist offenporig ausgebildet, das heißt,
dass einzelne Poren oder Kapillaren, die sich in den Innenbereich
des Schaums erstrecken, an der Oberfläche des Schaums offen
sind und derart untereinander verbunden sind, dass ein Volumenstrom
durch den Schaum realisiert werden kann. Bei Volumenausbreitung
des erhitzten Schaltgases und damit Druckanstieg im Innenraum des
Schaltergehäuses wird das Schaltgas durch den offenporigen
Metallschaum zur Außenseite des Schaltergehäuses
geleitet. Das heiße Schaltgas strömt durch die
untereinander verbundenen Poren beziehungsweise Kapillaren des Metallschaums.
Dadurch, dass der Metallschaum eine sehr große Oberfläche
ausbildet, ist es möglich, eine große Oberfläche
mit dem heißen Schaltgas in Kontakt zu bringen. Dies bewirkt
selbst bei dünnwandiger Ausbildung des offenporigen Metallschaums
eine effektive Wärmeübertragung vom Schaltgas
in den Metallschaum. Nach dem Austritt des Schaltgases aus dem Metallschaum
auf der Außenseite des Schaltergehäuses weist
dieses eine derart geminderte Temperatur auf, dass die das Schaltgas
bildenden Teilchen nicht mehr als Ionen, sondern als Atome vorliegen.
Damit ist eine Gefahr der Beschädigung beziehungsweise
Gefährdung von den Leistungsschalter umgebenden Anlagen
oder Personen durch die Temperaturminderung weitgehend ausgeschlossen. Durch
die Deionisierung des Schaltgases wird ebenfalls eine Kurzschlussbildung
durch das Schaltgas an umgebenden stromführenden Schaltanlagenteilen verhindert.
Weitere Vorteile der Anordnung des Metallschaums im Leistungsschalter
bestehen darin, dass eine Anpassung an bestehende Leistungsschalterparameter
beziehungsweise an Lichtbogenparameter in einfacher Weise durch
Variationen der Geometrie, der Dichte und der Zellstruktur des verwendeten
Metallschaums vorgenommen werden kann. Des Weiteren wird der Montageaufwand
gegenüber den mit einer Vielzahl von Bauelementen realisierten
herkömmlichen Ausführungsformen durch den Einsatz
nur eines Metallschaumblocks beziehungsweise einer Metallschaumwand
erheblich gemindert. Derartige Metallschaumblöcke beziehungsweise
Metallschaumwände lassen sich in einfacher Weise auf ihr
Endmaß durch Sägen oder andere metallbearbeitungstypische
Verfahren bearbeiten.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Leistungsschalter
derart ausgestaltet, dass im Gehäuse des Leistungsschalters
Löschbleche angeordnet sind, auf denen sich der Metallschaum
einseitig abstützt. Diese Löschbleche dienen in üblicher
Weise zur Löschung des zwischen den geöffneten
Kontakten entstehenden Lichtbogens. Der Metallschaum darf bei Anordnung
von Löschblechen aber nicht direkt an diesen anliegen,
um nicht die Löschbleche untereinander elektrisch zu verbinden.
Es kann aber vorgesehen sein, dass sich der Metallschaum auf einer
oder mehreren Isolierschichten abstützt, die sich wiederum
auf den Stirnseiten der Löschbleche abstützen.
Dabei ist vorteilhafterweise eine punktuelle Auflage des Metallschaums
anzuwenden, um eine durchgängige Quetschung von Poren beziehungsweise
Kapillaren im Metallschaum durch das Eindrücken des Metallschaums
damit eine Vergrößerung des Strömungswiderstandes
im Metallschaum zu verhindern.
-
In
einer weiteren konstruktiven Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen
Leistungsschalters ist vorgesehen, dass zwischen dem Kontaktpaar
und der Gehäuseöffnung, zwischen denen der offenporige
Metallschaum angeordnet ist, weiterhin mindestens ein Lochblech
und/oder mindestens ein Sieb zur Wärmereduzierung des Schaltgases
angeordnet ist. Das Lochblech und das Sieb dienen dabei ebenfalls
durch Wärmeaufnahme aus dem Schaltgas zur Abkühlung
des Schaltgases. Das Lochblech kann dabei ebenfalls als Auflage
für den Metallschaum auf dessen den Löschblechen
abgewandten Seite dienen. Das heißt, dass sich bei dieser Ausgestaltung
der Metallschaum nicht direkt auf den Kanten der Löschbleche
beziehungsweise auf einer auf diesen Kanten aufgebrachten Isolierschicht
abstützt, sondern dass sich zwischen dem Metallschaum und
den Löschblechen ein Lochblech befindet, durch welches
die zwischen den Löschblechen hindurchströmenden
Gase in den Metallschaum eingeleitet werden.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Leistungsschalters ist vorgesehen, dass der Metallschaum mit dem
Gehäuse und/oder dem Lochblech zumindest partiell mittels
einer Klebeverbindung verbunden ist. Bei ausreichender Iso lierfähigkeit
der Klebeverbindung lässt sich der Metallschaum auch auf
den Stirnseiten der Löschbleche festkleben, dabei muss
aber ein möglicher Stromfluss über den Metallschaum
ausgeschlossen sein. Statt einer Klebeverbindung kann des Weiteren
auch eine Schweiß- und/oder Lötverbindung zwischen
dem Metallschaum und dem Gehäuse oder dem Lochblech zur
Anwendung kommen. Das heißt, dass der Metallschaum an einer
Seite seiner Oberfläche zum Beispiel mit einem Lochblech
mittels einer Klebeverbindung verbunden sein kann und des Weiteren
zum Beispiel mit dem Gehäuse verschweißt sein
kann.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Metallschaum
mit dem Gehäuse und/oder dem Lochblech zumindest partiell
mittels einer kraftschlüssigen Klemmung verbunden ist.
Eine Klemmung des Metallschaums zwischen dem Gehäuse und
den Löschblechen kann auch vorgenommen werden, wenn eine
Isolierschicht zwischen diesen Bauteilen angeordnet ist.
-
Es
wird somit ein Leistungsschalter mit einem mindestens eine Öffnung
aufweisenden Gehäuse und mindestens einem im Gehäuse
angeordneten Kontaktpaar zur Verfügung gestellt, bei dem
die Kontakte des Kontaktpaares zum Öffnen und Schließen eines
Stromkreises relativ zueinander beweglich sind, wobei zwischen wenigstens
einem der Kontaktpaare und wenigstens einer Gehäuseöffnung
ein von den Stromführungsteilen des Leistungsschalters elektrisch
isolierter offenporiger Metallschaum angeordnet ist, und wobei der
Metallschaum mit dem Gehäuse und/oder dem Lochblech zumindest
partiell mittels einer kraftschlüssigen Klemmung verbunden ist.
-
Das
heißt, dass bei Einbau des Schaums in den Schalter der
Schaum etwas zusammengedrückt in seine Endposition im Innengehäuse
des Schalters platziert wird und sich aufgrund seiner Elastizität
dort derart ausdehnt, dass er sich an der Gehäuseinnenseite
und/oder am Löschblech aufgrund der durch die Federkraft
bewirkten Reibkräfte kraftschlüssig selbst festhält.
Auch in dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Auflage
des Metallschaums an den ihn umgebenden Schalterteilen nur punktuell
erfolgt, um eine Schließung oder Querschnittsminderung
der Poren beziehungsweise Kapillaren im Metallschaum zu verringern
oder zu verhindern.
-
In
einer besonderen konstruktiven Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Leistungsschalters ist der Metallschaum im Bereich der Gehäuseöffnung derart
angeordnet, dass er selbst einen Teil der Gehäuseoberfläche
ausbildet.
-
Es
wird somit ein Leistungsschalter mit einem mindestens eine Öffnung
aufweisenden Gehäuse und mindestens einem im Gehäuse
angeordneten Kontaktpaar zur Verfügung gestellt, bei dem
die Kontakte des Kontaktpaares zum Öffnen und Schließen eines
Stromkreises relativ zueinander beweglich sind, wobei zwischen wenigstens
einem der Kontaktpaare und wenigstens einer Gehäuseöffnung
ein von den Stromführungsteilen des Leistungsschalters elektrisch
isolierter offenporiger Metallschaum angeordnet ist und dieser Metallschaum
im Bereich der Gehäuseöffnung derart angeordnet
ist, dass er selbst einen Teil der Gehäuseoberfläche
ausbildet.
-
Das
heißt, dass das Gehäuse eine derart große Öffnung
zur Schaltgasableitung aufweisen kann, dass ein Teil der Gehäuseoberfläche
durch den Metallschaum selbst gebildet wird. In diesem Fall weist
das Gehäuse in Gasabströmungsrichtung hinter dem
Metallschaum keinen Gasableitungskanal auf, sondern es ist in diesem
Bereich offen ausgestaltet.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung dazu weist das Schaltergehäuse
in Gasabströmungsrichtung hinter dem Metallschaum einen
Gasableitungskanal zur Gasableitung in die Umgebungsluft des Schalters
auf. In dieser Ausgestaltung bildet nicht der Metallschaum eine
Oberfläche des Schaltergehäuses aus.
-
Vorteilhafterweise
besteht der verwendete Metallschaum aus einer Aluminiumbasislegierung. Insbesondere
Metallschaum aus Aluminiumbasislegierungen, wie sie zum Beispiel
für die mechanische Versteifung von Energie aufnehmenden
Bauteilen im Automobil- und Maschinenbau entwickelt wurden und verwendet
werden, lassen sich für den erfindungsgemäßen
Einsatz als wärmeaufnehmendes Schalterteil verwenden. Diese
Metallschäume lassen sich kostengünstig in großen
Mengen und definierten Eigenschaften wie zum Beispiel Porosität,
Dichte und äußeren Abmaßen durch einfache
Verfahren herstellen.
-
Alternativ
dazu kann auch Metallschaum aus einer Zinkbasislegierung verwendet
werden.
-
Die
Erfindung besteht also im Wesentlichen aus der Verwendung eines
offenporigen Metallschaums auf Zinkbasislegierung oder Aluminiumbasislegierung
als Kühlstruktur zur Wärmeableitung aus in elektrischen
Schaltprozessen entstandenen Schaltgasen. Die Wärmeableitung
wird dabei dadurch realisiert, dass erhitztes Schaltgas durch den Metallschaum
hindurchgeleitet wird, wobei Wärmeenergie vom Schaltgas
an die Metallstruktur abgegeben wird, so dass das Schaltgas nach
Verlassen des Metallschaums eine wesentlich verringerte Temperatur
aufweist.
-
Die
vorliegende Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Es zeigen dabei:
-
1 einen
herkömmlichen zur Abkühlung von Schaltgasen ausgestalteten
Leistungsschalter in Explosionsdarstellung;
-
2 den
herkömmlichen zur Abkühlung von Schaltgasen ausgestalteten
Leistungsschalter in einer Schnittansicht von vorn;
-
3 einen
erfindungsgemäßen Leistungsschalter in Schnittansicht
von vorn, und
-
4 eine
vergrößerte schematische Darstellung des im erfindungsgemäßen
Leistungsschalter verwendeten Metallschaums.
-
Auf
den in den 1 und 2 dargestellten
herkömmlichen Leistungsschalter ist bereits in der Beschreibung
des Standes der Technik Bezug genommen worden.
-
Der
erfindungsgemäße Leistungsschalter 1 in
der in 3 dargestellten Ausführungsform wird
in seinen Außenabmessungen im Wesentlichen durch das Gehäuse 10 und
den daran befestigten Deckel 16 definiert, wobei der Deckel 16 als
ein Teil des die Oberfläche des Leistungsschalters ausbildenden
Gehäuses anzusehen ist. Das gesamte Gehäuse 10 wird über
den Deckel 16 mittels eines Befestigungsbolzens 60 zum
Beispiel in einer Schaltanlage befestigt.
-
Im
Gehäuse 10 des Leistungsschalters 1 ist der
Schaltraum 12 ausgebildet, in dem die relativ zueinander
beweglichen Kontakte (nicht dargestellt) des Leistungsschalters 1 angeordnet
sind. Oberhalb des Schaltraumes 12 befindet sich parallel
zueinander angeordnet eine Vielzahl von Löschblechen 30, die zur
Abminderung eines beim Öffnen der Kontakte zwischen diesen
entstehenden Lichtbogens dienen. Oberhalb der Oberkante der Löschbleche 30 befindet sich
das Lochblech 40, welches Durchtrittsöffnungen aufweist.
Die Durchtrittsöffnungen im Lochblech 40 sind
dabei wie in 1 dargestellt angeordnet. Zwischen
dem Deckel 16 und dem Lochblech 40 befindet sich
der Metallschaum 20. Der Deckel 16 weist eine
Mehrzahl von Öffnungen 11 auf.
-
Wie
bereits zum Stand der Technik beschrieben, entsteht bei Öffnung
der Kontakte des Kontaktpaares im Schaltraum 12 zwischen
den Kontakten ein Lichtbogen. Dieser Lichtbogen führt zu
starker Erhitzung und Ionisierung des ihn umgebenden Gases. Die
starke Erhitzung des Gases wiederum bewirkt dessen Volumenvergrößerung
und damit Ausdehnung des erhitzten Gases. Das sich ausdehnende beziehungsweise
strömende Gas strömt zwischen den Löschblechen 30 entlang
bis zum Lochblech 40. Durch das Lochblech 40 tritt
es durch dessen Durchgangsöffnungen hindurch und gelangt
so in die offenen Poren beziehungsweise Kapillaren des erfindungsgemäß vorgesehenen
Metallschaums 20. Aufgrund des hohen Druckes im Innenraum
des Schaltergehäuses 10 wird das erhitzte Gas
durch den Metallschaum 20 hindurchgedrückt, so
dass es in abgekühlter Form und deionisiert durch die Öffnungen 11 im
Deckel 16 in den Umgebungsbereich des Leistungsschalters 1 gelangt.
Das Gas hat an dieser Stelle eine Temperatur, welche für
umgebende Anlagen beziehungsweise Personen ungefährlich
ist. Des Weiteren ist es durch die Abkühlung derart ionisiert, dass
eine Kurzschlussbildung zwischen den Leistungsschaltern umgebenden
stromführenden Leitungsteilen verhindert wird.
-
Der
erfindungsgemäß mit Metallschaum 20 versehene
Leistungsschalter 1 muss dabei nicht unbedingt die in 3 darge stellte
Ausführungsform aufweisen, sondern es kann alternativ vorgesehen sein,
dass zwischen den Löschblechen 30 und dem Metallschaum 20 kein
Lochblech 40 angeordnet ist. Ebenfalls kann alternativ
vorgesehen sein, dass eine Oberfläche des Metallschaums 20 einen
Teil der Gesamt-Oberfläche des Leistungsschalters 1 ausbildet. In
dieser Ausgestaltungsform weist der Leistungsschalter 1 im
Bereich des Metallschaums 20 keinen Deckel 16 oder
einen Deckel 16 mit einer der nach außen weisenden
Oberfläche des Metallschaums 20 entsprechend großen Öffnung 11 auf.
Ebenfalls ist eine Ausführungsform denkbar, bei der im
Schaltraum 12 beziehungsweise an diesen angrenzend keine
Löschbleche 30 angeordnet sind. In einer derartigen
Ausführungsform strömen die vom Lichtbogen erzeugten
Schaltgase direkt durch das Lochblech 40, oder bei dessen
Abwesenheit, direkt in den Metallschaum 20 und von dort
in die Umgebungsluft des Leistungsschalters 1.
-
4 zeigt
in vergrößerter und schematischer Darstellung
einen Schnittbereich aus dem erfindungsgemäß verwendeten
Metallschaum 20. Es ist dabei erkennbar, dass die einzelnen
Poren beziehungsweise Innenhohlräume des Metallschaums 20, die
vorteilhafterweise kapillarförmig ausgestaltet sind, jeweils
mit mindestens einem der benachbarten Innenhohlräume in
Verbindung sind. Dadurch ist es möglich, dass einseitig
in den Metallschaum 20 eingeleitetes Gas auf der anderen
Seite des Metallschaums 20 austreten kann. Dadurch, dass
das erhitzte Gas eine Vielzahl von kleinen Kammern beziehungsweise
Innenhohlräumen im Metallschaum 20 durchströmt,
kommt das Gas mit einer sehr großen Metalloberfläche
in Kontakt. Die gute Wärmeleitfähigkeit des Metallwerkstoffs
des Schaums bewirkt somit eine effektive Wärmeübertragung
vom Schaltgas an das Metall. Das Schaltgas tritt somit aus dem Metallschaum
mit einer stark verminderten Temperatur aus. Das abgekühlte
Gas liegt damit in einem energieverminderten und deionisierten Zustand
vor.
-
- 1
- Leistungsschalter
- 10
- Gehäuse
- 11
- Öffnung
- 12
- Schaltraum
- 13
- Vorder-
und Rückwand
- 14
- Seitenwände
- 15
- Abdeckplatten
- 16
- Deckel
- 20
- Metallschaum
- 30
- Löschbleche
- 40
- Lochblech
- 50
- Sieb
- 60
- Befestigungsbolzen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-